Ученые раскрыли, как белок EZH1 проводит "дирижирование" генами организма

Ученые раскрыли, как белок EZH1 проводит "дирижирование" генами организма
В результате нового исследования ученые обнаружили, что малоизвестный белок EZH1 играет ключевую роль в регуляции циркадных ритмов организма. Этот белок контролирует ритмичную экспрессию генов в скелетных мышцах, согласовывая их с внутренними 24-часовыми циклами организма.
 
Исследовательская группа под руководством KAUST выяснила, что EZH1 выполняет двойную функцию в циркадной регуляции. Он стабилизирует важнейший белок РНК-полимеразу II, который является молекулярным двигателем транскрипции генов, одновременно изменяя структуру хроматина - плотно упакованной формы ДНК, чтобы активировать или подавлять гены по расписанию.
 
Благодаря своей универсальности, EZH1 действует как дирижер, обеспечивая своевременную активацию и деактивацию генов, участвующих в метаболизме, сне и других важных процессах. Когда активность белка снижается, что может происходить с возрастом, генетическая синхронизация может нарушаться, приводя к метаболическим нарушениям и заболеваниям.
 
Ученые провели исследования на мышечной ткани мышей и культивируемых мышечных клетках. Отслеживая экспрессию генов и активность белков в течение 24-часового цикла, они обнаружили, что уровни EZH1 колеблются вместе с другими основными циркадными генами. Этот ритмический паттерн позволяет EZH1 регулировать тысячи других генов, связанных с внутренними часами организма.
 
Когда исследователи нарушили работу EZH1 в клетках, ритмичная экспрессия множества генов вышла из синхронизации. Это рассогласование может привести к таким проблемам, как нарушение восстановления мышц, нарушение метаболизма и повышенная восприимчивость к возрастным заболеваниям. Примечательно, что восстановление функции EZH1 в значительной степени восстанавливало нарушенные ритмы.
 
Геномный анализ показал, что нарушение работы EZH1 ослабляет ритмичную транскрипцию более 1000 циркадно-регулируемых генов. Хотя некоторые из этих генов связаны с функцией скелетных мышц, многие участвуют в более широких метаболических путях и процессах клеточного восстановления, сообщает KAUST.